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材料開發及循環利用

 

循環經濟是政府推動「五加二產業創新政策」之一,透過能資源的再利用,讓資源生命週期延長或不斷循環,以有效緩解廢棄物與汙染問題。為讓產業發展從線性經濟轉型為「資源永續」的循環經濟,行政院於2018年12月20日通過「循環經濟推動方案」,將循環經濟理念及永續創新的思維融入各項經濟活動,以「循環產業化」、「產業循環化」為主要推動主軸,經濟部產業技術司主責關鍵材料技術開發,協助如石化、金屬、紡織等材料產業研發創新綠色材料技術及推動再生資源高值化。政府整體推動策略與具體做法包括高值、新材料研發與出海口開拓、設置循環技術暨創新研發專區、強化回收循環體系以促進能資源整合與產業共生,並將「資源循環零廢棄」納入2050淨零排放(Net Zero Emission)轉型戰略之一。
 
* 技術研發措施
 
產業自主特用材料開發及應用主要發展民生物資、航太/國防、綠電等必要且不易取得的關鍵材料,例如烴類衍生單體合成與聚合、高強度Nylon工程塑膠材料、高分子流變加工應用、長碳鏈二胺關鍵反應單元技術評估、工業用氧化酵素生產菌株開發、鈷基合金高溫材料與粉末,以及微波可穿透多孔耐溫材料;產業減廢與循環高值製程技術,投入金屬產業綠色表面處理新材料與高功能性耐久陶瓷材料的開發,聚焦金屬表面拋光處理減磷、氨氮廢液提濃轉製氨水、金屬選擇性捕捉循環、水性/溶劑塗料/油墨開發;半導體廢氫回收主要開發多模組廢氫回收純化系統設計及控制技術;固態磨料高值循環針對碳化矽(Silicon Carbide, SiC)磨料回收純化技術進行研發;再生轉換氮化物晶片材料開發,聚焦碳熱還原再生氮化物粉體與關鍵晶片襯底材料;金屬產業低碳再生材料暨高值應用開發技術,旨在推動銅金屬回收精煉、廢鑄砂再利用製造陶瓷球體原料。
 
 
以下為「材料開發及循環利用」技術重點摘要,完整內容請至「2024/2025產業技術白皮書」下載

產業自主特用材料開發及應用技術

我國位居全球代工產業關鍵地位,面對紅色製造的低價傾銷,為我國關鍵產業帶來嚴峻考驗,所幸全球低碳製造浪潮,現正提供我國生物合成產業蓬勃發展及代工產業綠色轉型契機。以生物合成學為基礎,透過代謝工程技術,創造可生產特定化學品的微生物,利用低碳微生物醱酵生產製程,取代原有化學品高碳排生產製程。生物合成化學品,已漸漸由醫療保健拓展到電子、紡織及我們的日常生活。


產業減廢與循環高值製程技術

由於我國放流水氨氮濃度管制逐步加嚴,且受到廠房空間普遍不足及水質水量變異大等諸多限制,產業將面臨重大衝擊。科技專案近年來投入銨鹽轉製氨水回收系統開發,可因應水質水量的差異,進行客製化設計,使銨鹽有效資源化,達到產業減廢與資源循環目標,產製氨水可純化為電子級氨水或液氨,也可電解氧化產製氫氣,引領氨氮廢水資源循環新商機。


固態磨料高值循環技術

SiC半導體基板(Substrate)製程在SiC基板製程須使用比SiC硬度更高的鑽石粉來切割晶錠,而這股混合高價值SiC及鑽石粉的廢料尚無有效循環再利用方式。科技專案開發綠色低碳的分選回收技術,得到純度達99%的SiC及鑽石粉,可直接用於製作高價值產品如砂輪、模具、特化陶瓷等,藉此鏈結環保資源業、基板製造業、SiC產品製造業,降低關鍵物資缺料風險。


半導體廢氫回收關鍵技術

隨著先進半導體微影設備建置量增加,運作過程中產生的廢氫排放和製氫能源消耗成為日益顯著的環境問題,科技專案開發的新型電化學氫氣純化技術(Electrochemical Hydrogen Purification, EHP)能以低能耗回收半導體極紫外光微影(Extreme Ultraviolet Lithography, EUV)製程中的廢氫並進行純化再利用,提升氫氣循環率以促成半導體製程的節能並降低排放。


再生轉換氮化物晶片材料開發技術

科技專案採用電蝕鋁箔廢液回收再生製成的高純氧化鋁粉為料源,利用碳熱還原法(Carbothermic Reaction)合成高純度氮化鋁粉,其成本及規格已符合產業需求,可應用於5G、電動車等功率模組封裝,不但可自主掌握半導體戰略產業之關鍵材料生產,落實循環經濟理念,更可降低環境汙染之風險,減少資源之浪費以提升廢棄物處理之經濟效益。


金屬產業低碳再生材料暨高值應用開發技術

自2021年起國內銅業產值已達新臺幣2,200億元,為國內重要金屬材料產業。對於低含銅量的廢棄物(如:廢棄印刷電路板(Printed Circuit Borad, PCB))國內仍缺乏相關冶煉再生技術,目前業者將此類含銅廢棄物以低價出口方式進行處理,使得國內部分銅資源流失。科技專案將建立再生銅火法冶煉技術使再生銅純度達2N(含銅量99%),再以濕法電解純化技術將再生銅進一步提純至4N(含銅量99.99%),預估可協助產業每年減少碳足跡280萬公噸CO2當量。

 

更新日期:2024-12-19

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